JP2013182909A - 電子部品搭載用多数個取り基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気検査の際に、電気検査の対象である配線導体とは異なる配線導体にプローブピンが接触しにくい電子部品搭載用多数個取り基板を提供する。
【解決手段】 本発明の電子部品搭載用多数個取り基板は、第１の配線導体３の外側端部３ａよりも絶縁基板領域５の内側において、第２の配線導体４が絶縁基板領域５の内部または下面に引き回されて、隣り合う絶縁基板領域５の配線導体に電気的に接続されたものとなっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、絶縁基板が複数連なっている電子部品搭載用多数個取り基板に関するものである。

電子装置に用いられる電子部品搭載用基板は、生産効率等を考慮して、複数の絶縁基板領域を有する多数個取り基板の状態で製造されることがある。なお、複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられた複数の配線導体は、例えば多数個取り基板の状態でめっき処理が施されるように、隣り合う絶縁基板領域の表面または内部に設けられた複数の配線導体に電気的に接続されることがある。また、電子部品搭載用基板における電気検査は、多数個取り基板において、隣り合う絶縁基板領域における電気的接続が切断された状態で、複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられた配線導体にプローブピンを当てることによって行われる。

特開2004-88127号公報

近年の電子装置の小型化に伴って、複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられた複数の配線導体同士の間隔が狭まってきており、電気検査の際に、電気検査の対象である配線導体とは異なる配線導体にプローブピンが接触して、正確な電気検査が行えない可能性が出てきている。

本発明の態様による電子部品搭載用多数個取り基板は、絶縁母基板と、第１の配線導体と、第２の配線導体とを備えている。絶縁母基板は、平面視において縦横に配列された複数の絶縁基板領域を有している。第１の配線導体は、複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられている。第２の配線導体は、複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられており、第１の配線導体に隣接して配置されている。第２の配線導体は、絶縁基板領域において第１の配線導体の外側端部よりも内側に設けられたビア導体を介して、絶縁母基板の内部または下面において隣り合う絶縁基板領域の配線導体に電気的に接続されている。

本発明の態様による電子部品搭載用多数個取り基板は、第２の配線導体が、絶縁基板領域において第１の配線導体の外側端部よりも内側に設けられたビア導体を介して、絶縁母基板の内部または下面において隣り合う絶縁基板領域の配線導体に電気的に接続されていることによって、電気検査の対象である配線導体すなわち第１の配線導体の外側端部の周囲領域において十分なスペースを確保することができ、第１の配線導体の外側端部にプローブピンを当てて電気検査を行う際に、隣接する電気検査の対象でない配線導体すなわち第２の配線導体にプローブピンが接触する可能性が低減されて、電気検査の精度を向上させることができる。

本発明の実施形態における電子部品搭載用多数個取り基板の一例を示す透視図である。 （ａ）は図１に示す電子部品搭載用多数個取り基板のＡ部を拡大して示す透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の実施形態における電子部品搭載用多数個取り基板の他の例の要部を示す図であり、（ａ）は電子部品搭載用多数個取り基板の要部を拡大して示す透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。

図１、図２を参照して本発明の実施形態における電子部品搭載用多数個取り基板について説明する。本実施形態における電子部品搭載用多数個取り基板１は、絶縁母基板２と、第１の配線導体３と、第２の配線導体４とを有している。

絶縁母基板２は、平面視において縦横の並びに配列された複数の絶縁基板領域５を有している。図１、図２において、絶縁基板領域５の境界は５ａで示しており、この境界５ａで区画された絶縁基板領域５に第１の配線導体３、第２の配線導体４が配置されている。これらの各絶縁基板領域５が個片の電子部品搭載用基板になる。また、例えば、複数の絶縁基板領域５のそれぞれの上面に半導体素子等の電子部品を搭載するための搭載部５ｃを有している。また、例えば、電子部品搭載用多数個取り基板１の取り扱いを容易とするために、外周部に枠状のダミー領域が設けられている。

絶縁母基板２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁性セラミックスならびにエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，および四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等の樹脂（プラスティックス）から成る略四角形の絶縁層を複数上下に積層して形成されている。

絶縁母基板２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムの粉末に酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の焼結助剤を添加し、さらに適当な有機バインダ，溶剤等を添加混合して泥漿物を作るとともに、この泥漿物をドクターブレード法またはカレンダーロール法を採用することによってグリーンシート（生シート）とし、しかる後、このグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して略四角形状に加工するとともにこれを複数枚積層し、焼成することによって製作される。

また、絶縁母基板２が、例えば樹脂から成る場合は、所定の形状に成形できるような金型を用いて、トランスファーモールド法またはインジェクションモールド法等によって成形することによって形成することができる。また、例えばガラスエポキシ樹脂のように、ガラス繊維から成る基材に樹脂を含浸させたものであってもよい。この場合は、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって形成することができる。

この絶縁母基板２において、第１の配線導体３および第２の配線導体４は、複数の絶縁基板領域５のそれぞれの上面に被着形成されている。また、第２の配線導体３は、第１の配線導体３に隣接して配置されている。第１の配線導体３および第２の配線導体４は、絶縁母基板２がセラミックスから成る場合は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の金属粉末メタライズから成り、絶縁母基板２用のセラミックグリーンシートに第１の配線導体３および第２の配線導体４用の導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、セラミックグリーンシ
ートと同時に焼成することによって、複数の絶縁基板領域５のそれぞれの上面の所定位置に形成される。このような導体ペーストは、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、絶縁母基板２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。

また、第１の配線導体３および第２の配線導体４は、絶縁母基板２が樹脂から成る場合には、銅，金，アルミニウム，ニッケル，クロム，モリブデンまたはチタンおよびそれらの合金等の金属材料から成る。例えば、ガラスエポキシ樹脂から成る樹脂シート上に配線導体の形状に加工した銅箔を転写し、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。また、金属箔を樹脂から成る絶縁母基板２に一体化させたり、絶縁母基板２にスパッタリング法，蒸着法等，めっき法等を用いて被着させたりして形成される。

第２の配線導体４は、各絶縁基板領域５において第１の配線導体３の外側端部３ａよりも第２の配線導体４の長手方向の内側に設けられたビア導体６を介して、絶縁母基板２の内部または下面において隣り合う絶縁基板領域５の配線導体に電気的に接続されている。なお、図１、図２に示されるように、例えば第１の配線導体３および第２の配線導体４は、絶縁基板領域５のそれぞれの上面に交互に複数設けられており、第１の配線導体３の両脇に第２の配線導体４が隣接するように形成されている。

ビア導体６は、絶縁母基板２がセラミックスから成る場合は、第１の配線導体３および第２の配線導体４と同様の導体ペーストを用いて作製され、絶縁母基板２用のセラミックグリーンシートにおいて、各絶縁基板領域５の第１の配線導体３の外側端部３ａよりも第２の配線導体４の長手方向の内側となる位置に形成した貫通孔に導体ペーストをスクリーン印刷法等によって印刷することによって充填して、セラミックグリーンシートと同時に焼成することによって形成される。

また、ビア導体６は、絶縁母基板２が、例えば樹脂から成る場合は、第１の配線導体３および第２の配線導体４と同様の金属材料から成り、各絶縁基板領域５の第１の配線導体３の外側端部３ａよりも第２の配線導体４の長手方向の内側となる位置に形成した貫通孔に、第１の配線導体３および第２の配線導体４と同様の金属からなる粉末を含む導体ペーストをスクリーン印刷法等によって印刷することによって充填したり、第１の配線導体３および第２の配線導体４と同様の金属をスパッタリング法，蒸着法等，めっき法等を用いて被着させたり、第１の配線導体３および第２の配線導体４と同様の金属からなる金属柱を挿入したりして形成される。

各絶縁基板領域５のビア導体６と、隣り合う絶縁基板領域５の配線導体とを電気的に接続する接続配線７は、第１の配線導体３、第２の配線導体４と同様に作製され、ビア導体６と同様のビアホール導体、スルーホール導体等の貫通導体を含んでいてもよい。なお、各絶縁基板領域５の第１の配線導体３と、隣り合う絶縁基板領域５の配線導体とを電気的に接続する接続配線７も第１の配線導体３、第２の配線導体４と同様に作製され、貫通導体を含んでいてもよい。

第１の配線導体３および第２の配線導体４の表面には、酸化腐食を防止するとともに、半田あるいはボンディングワイヤを接続する際の半田の濡れ性あるいはボンディングワイヤのボンディング性等の特性を向上させるために、ニッケル、金等のめっき金属層が被着されている。

第１の配線導体３および第２の配線導体４の表面へのめっき金属層の被着は、生産性、
経済性等を考慮して電解めっき法により行なわれている。また、電解めっき法によるめっき金属層の被着は、上記電子部品搭載用多数個取り基板１の状態で行なわれている。

電子部品搭載用多数個取り基板１における第１の配線導体３および第２の配線導体４へのめっき金属層の被着は、第１の配線導体３および第２の配線導体４を、接続配線７を介して隣り合う絶縁基板領域５の配線導体に電気的に接続するとともに、ダミー領域に枠状の導体層を形成し、この枠状の導体層に第１の配線導体３および第２の配線導体４を電気的に接続しておくことによって行なわれる。なお、第２の配線導体４は、ビア導体６を介して接続配線７と電気的に接続されている。この枠状の導体層に外部電源からめっき用ジグを介してめっき用の電流を供給すれば、複数の絶縁基板領域５の第１の配線導体３および第２の配線導体４にまとめて電流を供給することができ、これらの第１の配線導体３および第２の配線導体４の露出した表面に同時にめっき金属層を被着させることができる。

第１の配線導体３および第２の配線導体４と隣り合う絶縁基板領域５の配線導体とを電気的に接続している接続配線７は、第１の配線導体３および第２の配線導体４の露出した表面にめっき金属層を被着した後に、例えばスライシング装置等によって絶縁母基板２の厚みより小さく、かつ接続配線７を切断できる深さに切込み、境界５ａ上に分割溝５ｂを形成することによって切断される。この分割溝５ｂによって接続配線７が切断されることで、それぞれの絶縁基板領域５において、第１の配線導体３および第２の配線導体４が電気的に独立することとなり、電子部品搭載用多数個取り基板１の状態で、それぞれの絶縁基板領域５に対して電気検査を行うことが可能となる。なお、電子部品搭載用多数個取り基板１を分割溝５ｂに沿って分割して複数の電子部品搭載用基板が作製されるが、絶縁母基板２とダミー領域との分割を容易なものとするために、絶縁母基板２とダミー領域との間に、上記分割溝５ｂと同様の溝を設けてもよい。

本実施形態の電子部品搭載用多数個取り基板１は、電気検査の対象である配線導体すなわち第１の配線導体３の端部３ａよりも絶縁基板領域５の内側において、電気検査の対象でない配線導体すなわち第２の配線導体４が絶縁基板領域５の内部または下面に引き回されて、そして隣り合う絶縁基板領域５の配線導体に電気的に接続されていることによって、電気検査の対象である配線導体すなわち第１の配線導体３の外側端部３ａの周囲領域において十分なスペースを確保することができ、第１の配線導体３の外側端部３ａにプローブピンを当てて電気検査を行う際に、隣接する電気検査の対象でない配線導体すなわち第２の配線導体４にプローブピンが接触する可能性が低減されて、電気検査の精度を向上させることができる。

次に、第２の配線導体４の測定方法について説明する。図１、２に示す例のように、接続配線７が絶縁基板領域５の下面に配置されている場合、第２の配線導体４に電気的に接続されている接続配線７の内側端部は、第１の配線導体３に電気的に接続されている接続配線７の内側端部よりも絶縁基板領域５の内側に配置される。このため、絶縁基板領域５の上面の第１の配線導体３の電気検査と同様に、第２の配線導体４に電気的に接続されている接続配線７の電気検査を行う際においても、隣接する第１の配線導体３に接続されている接続配線７に対してプローブピンが接触する可能性を低減することができる。さらに、絶縁基板領域５の上面の第１の配線導体３と絶縁基板領域５の下面の第２の配線導体４に電気的に接続された接続配線７とにプローブピンを同時に当てると、第１の配線導体３と第２の配線導体４との電気検査を同時に行うことができる。

また、図３に示す例のように、接続配線７を絶縁基板領域５の内部に配置していてもよい。絶縁母基板２に分割溝５ｂを形成して接続配線７を切断するときに、接続配線７が絶縁基板領域５の内部に配置されているため、接続配線７の延びや接続配線７の飛散等を抑えることができるので、第１の配線導体３に電気的に接続されている接続配線７と第２の
配線導体４に電気的に接続されている接続配線７との短絡の可能性が低減される。このとき、絶縁基板領域５の下面に第２の配線導体４に電気的に接続された第３の配線導体８を配置しておくと、第３の配線導体８にプローブピンを当てることにより第２の配線導体４の電気検査を行うことが可能となる。

なお、絶縁基板領域５の内部に接続配線７を設ける場合には、絶縁基板領域５の厚み方向において、絶縁基板領域５の下面側に近い位置に設けておくと、分割溝５ｂを浅く形成して接続配線７を切断できるので、搭載部５ｃに電子部品を搭載する際等に、絶縁母基板２が分割溝５ｂを形成した箇所で割れたりする可能性を低減することができる。

また、第３の配線導体８は、絶縁基板領域５の内部で引き回した後、平面視で絶縁基板領域５の上面の第１の配線導体３の外側端部３ａよりも外側に導出するようにすることで、第１の配線導体３と同様に絶縁基板領域５の上面にて第３の配線導体８にプローブピンを当てることが可能となり、第１の配線導体３および第２の配線導体４の電気検査を行うことができるようになる。

次に、本実施形態の電子部品搭載用多数個取り基板１の製造方法について説明する。

絶縁母基板２は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体からなり、平面視において縦横の並びに配列された複数の絶縁基板領域５を有している。この絶縁母基板２は、主成分が酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）である酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、Ａｌ_２Ｏ_３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ_２），マグネシア（ＭｇＯ），カルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダ、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、従来周知のドクターブレード法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。

このセラミックグリーンシートを用いて、以下の（１）〜（５）の工程により電子部品搭載用多数個取り基板１が作製される。

（１）ビア導体６となる部位および貫通導体となる部位の打ち抜き金型を用いた打ち抜き工程。

（２）各複数の絶縁基板領域５の上面に被着形成される第１の配線導体３および第２の配線導体４、各絶縁基板領域５の第１の配線導体３の外側端部３ａよりも内側となる位置に形成されるビア導体６、各絶縁基板領域５と隣り合う絶縁基板領域の配線導体およびビア導体６と、隣り合う絶縁基板領域５の配線導体とを接続し、ビアホール導体、スルーホール導体等の貫通導体を含む接続配線７をそれぞれ形成するための導体ペーストの印刷塗布工程。

（３）各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製する工程。

（４）このセラミックグリーンシート積層体を焼成して第１の配線導体３、第２の配線導体４およびビア導体６を有する焼結体を得る工程。

（５）第１の配線導体３、第２の配線導体４および接続配線７を保護して酸化防止するとともにボンディング実装を容易にするためのめっき金属層を第１の配線導体３、第２の配線導体４および接続配線７の露出した表面に被着する工程。

また、セラミックグリーンシート積層体を焼成することにより、第１の配線導体３、第
２の配線導体４、ビア導体６および接続配線７が焼成されて被着形成される。すなわち、各絶縁基板領域５の上面の第１の配線導体３、第２の配線導体４は５〜10μｍの厚さで形成され、また、第１の配線導体３および第２の配線導体４を隣り合う絶縁基板領域５の配線導体に電気的に接続する接続配線７が、５〜10μｍの厚さで形成される。

さらに、第１の配線導体３、第２の配線導体４および接続配線７を保護するとともに酸化防止をし、またその上へのボンディング実装を容易かつ強固に行なうために、外部電極４の表面に、厚さ0.5〜10μｍのＮｉめっき層を被着させるか、またはこのＮｉめっき層
および厚さ0.5〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を順次被着させるのがよい。

以上のように形成された電子部品搭載用多数個取り基板１において、スライシング装置により絶縁母基板２の厚みより小さく切込み、絶縁基板領域５の境界５ｂ上に分割溝５ｂを形成して、第１の配線導体３および第２の配線導体４と隣り合う絶縁基板領域５の配線導体とを電気的に接続している接続配線７が切断される。

そして、隣り合う絶縁基板領域５における電気的接続が切断された状態で、複数の絶縁基板領域５のそれぞれの上面に設けられた電気検査の対象である配線導体すなわち第１の配線導体３にプローブピンを当てることよって、電子部品搭載用多数個取り基板１における電気検査を行う。第１の配線導体３の外側端部３ａの周囲領域において十分なスペースを確保されているため、第１の配線導体３の外側端部３ａにプローブピンを当てて電気検査を行う際に、隣接する電気検査の対象でない配線導体にプローブピンが接触する可能性が低減されている。

なお、本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変形は可能である。例えば、それぞれの絶縁基板領域５に電子部品が搭載される凹部を設け、第１の配線導体３及び第２の配線導体４を凹部の内側に配置されていても良い。

また、複数の絶縁基板領域５の境界５ａ上に貫通孔を設け、その貫通孔の内面に導電体を塗布もしくは貫通孔に導電体を充填した形状の接続配線７を設けておいても構わない。

１・・・・・電子部品搭載用多数個取り基板
２・・・・・絶縁母基板
３・・・・・第１の配線導体
４・・・・・第２の配線導体
５・・・・・絶縁基板領域
６・・・・・ビア導体

Claims (1)

1. 平面視において縦横に配列された複数の絶縁基板領域を有する絶縁母基板と、
   前記複数の絶縁基板領域のそれぞれの上面に設けられた第１の配線導体と、
   前記複数の絶縁基板領域のそれぞれの前記上面に設けられており前記第１の配線導体に隣接して配置されている第２の配線導体とを備えており、
   該第２の配線導体が、前記絶縁基板領域において前記第１の配線導体の外側端部よりも内側に設けられたビア導体を介して、前記絶縁母基板の内部または下面において隣り合う前記絶縁基板領域の配線導体に電気的に接続されていることを特徴とする電子部品搭載用多数個取り基板。

Images